Введение к работе
Актуальность проблемы. Среди множества процессов химической промышленности, производства стройматериалов и смежных отраслей важное место занимают процессы сушки дисперсных материалов. Они являются одним из основных этапов в технологии получения многих продуктов. В технологической цепи предприятий термообработка может быть как промежуточной, так и завершающей стадией. От условий ее проведения и аппаратурного оформления во многом зависят товарный вид и качество выпускаемой продукции.
В настоящее время на отечественных предприятиях производственные процессы являются сложными и громоздкими с точки зрения аппаратурного оформления. Креме того, имеются большие потери материала вследствие уноса, но самым большим недостатком является длительность производственного процесса. В связи с этим разработка интенсивных методов сушки твердых тел и аппаратуры для их осуществления является актуальной задачей.
Настоящая диссертация является продолжением ранее проведенных исследований в области разработки интенсивных методов сушки дисперсных материалов. Работа посвящена теоретическому и экспериментальному исследованию процессов сушки сыпучих продуктов в комбинированном аппарате с закрученными потоками. В связи с истощением месторождений сырья для производства строительных материалов, в качестве объекта исследования была выбрана зола гидроудаления ИвТЭЦ - 2. Ряд специфических свойств данного продукта позволяет использовать его в производстве цемента, строительных растворов, пористых заполнителей, керамического и силикатного кирпича, а также в дорожном строительстве. Однако, более эффективное применение золы в перечисленных выше областях произвол-
ства затруднено из-за недостаточно полного исследования свойств этого уникального продукта, к которым относятся тешюфизические и физико-механические характеристики.
Научная новизна диссертации. На базе дифференциальных уравнений взаимосвязанного тепловлагопереноса составлено и решено математическое описание процессов, протекающих в сушильной установке интенсивного действия, учитывающее динамику распределения температуры и влагосодержания в частице обрабатываемого материала для малых времен процесса сушки.
Определены тегшофизические свойства исследуемого материала, коэффициенты переноса теплоты и влаги, физико-механические и структурные характеристики золы.
Изучено влияние фракционированной золы на прочность строительных растворов.
Совокупность рассмотренных в диссертации вопросов теоретического и экспериментального характера может быть квалифицирована как решение актуальной научной задачи, имеющей существенное значение для разработки методов расчета процессов тепло- и массопереноса в двухфазных средах и практического применения полученных результатов в промышленности.
Практическая значимость. На базе усовершенствованной математической модели предложен метод расчета комбинированной установки с вихревым слоем для сушки дисперсных материалов. Выработаны конкретные рекомендации по использованию высушенного продукта в строительных растворах при замене части вяжущего и в качестве сырьевых компонентов в производстве других строительных материалов.
Усовершенствована конструкция аппарата для термообработки дисперсных материалов.
Автор защищает:
-
Математическую модель тепло- и массопереноса в сферической частице для малых времен процесса сушки.
-
Результаты определения теплофизических констант обрабатываемого материала.
-
Результаты лабораторных экспериментальных исследований процессов сушки влажной золы в комбинированной установке, а также по использованию обработанной золы в строительных растворах.
-
Результаты исследований физико-механических и структурных характеристик золы гидроудаления.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на I Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы химии н химической технологии -Химия-97» (Иваново, 1997); на I Международной конференции " Экология человека и природы " (Иваново, 1997); на научно-технических конференциях ИГАСА, 1997 г.
Публикации. Материалы, изложенные в диссертации, нашли отражение в 4-х опубликованных печатных работах.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5-ти глав, заключения, списка использованной литературы и приложений.
